本文關(guān)鍵詞： 小鼠 心衰 肥厚 斑點(diǎn)追蹤成像 左室功能 老化 超聲心動(dòng)圖 斑點(diǎn)追蹤 應(yīng)變 纖維化 重復(fù)性 斑點(diǎn)追蹤 應(yīng)變 壓力容積環(huán) 收縮力 纖維化　出處：《華中科技大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：第一部分心率對(duì)小鼠主動(dòng)脈縮窄模型二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變和應(yīng)變率的影響 目的轉(zhuǎn)基因小鼠廣泛應(yīng)用于心血管系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究中,在闡明人類心血管疾病的機(jī)制中起著重要作用。斑點(diǎn)追蹤成像是近年興起的評(píng)價(jià)小鼠整體和局部心功能的可靠手段。本研究旨在探討在小鼠生理和病理狀態(tài)下,心率對(duì)二維斑點(diǎn)追蹤成像所測(cè)應(yīng)變和應(yīng)變率的影響,進(jìn)一步為斑點(diǎn)追蹤成像這一新技術(shù)在小鼠心血管疾病模型穩(wěn)定重復(fù)的應(yīng)用探索可靠的心率值范圍。 方法①選取38只雄性成年C57BL/6小鼠,隨機(jī)分為3組(各15只),主動(dòng)脈中等縮窄(Mild TAB)組和主動(dòng)脈重度縮窄組(Severe TAB)依次用25gauge (G)和28G的針頭行主動(dòng)脈縮窄術(shù),另外一組為假手術(shù)組(Sham)。②術(shù)后8周后在各組中,監(jiān)測(cè)不同心率：清醒心率(關(guān)閉麻醉系統(tǒng)至小鼠完全清醒前,AH；心率550次/分)、高心率(HH,心率480-520次/分)和低心率(LH,心率400-480次/分)下,小鼠二維斑點(diǎn)成像所測(cè)的應(yīng)變和應(yīng)變率的變化。③間隔12天前后,重復(fù)測(cè)量Sham組小鼠在AH,LH和HH狀態(tài)下的應(yīng)變和應(yīng)變率,并與12天前結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 結(jié)果①斑點(diǎn)追蹤成像(speckle tracking echocardiography, STE)所測(cè)得的整體縱向應(yīng)變(Lonitudinal strain, LS)、徑向應(yīng)變(Radial strain, RS)和周向應(yīng)變(Circumferential strain, CS)及相應(yīng)的應(yīng)變率在Sham組、Mild TAB組和Severe TAB組中均表現(xiàn)為在高心率和清醒心率下,應(yīng)變和應(yīng)變率保持不變(P0.05),但是在低心率情況下,應(yīng)變和應(yīng)變率顯著減低(P0.05)。②Pearson相關(guān)性分析表明RS、LS和CS及其相應(yīng)的應(yīng)變率均與心率呈顯著性相關(guān)。③間隔12天重復(fù)對(duì)Sham組小鼠行STE表明在高心率和清醒心率下,STE參數(shù)未見(jiàn)明顯差異(P0.05),但是在低心率下,部分STE參數(shù)發(fā)生改變(P0.05)。 結(jié)論在較高心率時(shí)(心率≥480次/每分鐘),無(wú)論是生理狀態(tài)或者病理狀態(tài)下,小鼠的二維斑點(diǎn)成像所測(cè)的應(yīng)變和應(yīng)變率穩(wěn)定性高�？刂菩∈笮穆试诎唿c(diǎn)追蹤成像測(cè)定小鼠心功能中有著重要的意義。 第二部分二維斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)估小鼠左室心肌整體和局部心肌力學(xué)的增齡性的可行性以及各參數(shù)重復(fù)性的比較 目的增齡性改變往往引起心肌收縮力的變化。小鼠,作為心血管疾病的常用模型,越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于老齡化的基礎(chǔ)研究當(dāng)中。本文擬采用二維斑點(diǎn)追蹤成像評(píng)估小鼠左室整體和局部收縮功能,探討隨年齡變化,斑點(diǎn)追蹤成像(STE, speckle tracking echocardiography)所測(cè)參數(shù)的改變及其潛在機(jī)制,并進(jìn)一步探索STE所測(cè)各參數(shù)在小鼠模型上的重復(fù)性。 方法①月齡為1、4、8、12和16的小鼠(各10只)行超聲心動(dòng)圖檢查。常規(guī)二維超聲采集左室胸骨旁長(zhǎng)軸切面,胸骨旁短軸切面二維灰階圖像并離線分析左室短軸縮短率(FS)、左室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左室質(zhì)量(LV mass)和左室前壁厚度(LVPWT)。②運(yùn)用Vevo Strain軟件進(jìn)一步分析左室整體和局部縱向、環(huán)向和徑向應(yīng)變。③運(yùn)用Masson三色法染色判斷不同月齡小鼠心肌纖維化的程度,并將所測(cè)結(jié)果與二維斑點(diǎn)追蹤成像所測(cè)的應(yīng)變做相關(guān)性分析。④重復(fù)測(cè)量二維斑點(diǎn)超聲應(yīng)變成像的各項(xiàng)參數(shù),運(yùn)用相關(guān)性分析和Bland-Altman分析法比較縱向應(yīng)變(Longitudianl strain, LS)、環(huán)向應(yīng)變(Circumferential strain, CS)、徑向應(yīng)變(Radial strain, RS)和短軸方向的徑向應(yīng)變(Radia strain in short axis, RSS)的觀察者內(nèi)部和觀察者之間重復(fù)性和一致性。 結(jié)果①常規(guī)超聲心動(dòng)圖顯示,小鼠心室結(jié)構(gòu)和心功能參數(shù)在月齡為1時(shí),相比其他月齡小鼠,有明顯不同(P0.05)。小鼠心室結(jié)構(gòu)和心功能參數(shù)在4-12月齡時(shí)無(wú)明顯改變(P0.05)。相比4-12月齡小鼠,16月齡小鼠的FS降低(P0.05),而LVEDD、 LVESD和LV mass顯著上升(P0.05)。②二維斑點(diǎn)追蹤成像顯示,相比其他月齡小鼠,1月齡小鼠LS、CS和RS顯著升高(P0.05)。小鼠二維斑點(diǎn)追蹤成像所測(cè)的LS、CS和RS在4-8月齡時(shí)無(wú)明顯改變(P0.05)。相比4-8月齡小鼠,12月齡小鼠的LS降低(P0.05),CS和RS無(wú)明顯差異(P0.05)。相比1-12月齡的小鼠,16月齡的小鼠整體LS、CS和RS均減低(P0.05)。RSs在各月齡小鼠中均無(wú)明顯差異(P0.05)。分析各節(jié)段LS和RS發(fā)現(xiàn)在4-16月齡的小鼠中,心肌LS和RS的節(jié)段分布呈特殊的規(guī)律性,即相比心底部(base)和中部(mid),LS值在心尖部(apex)最大(P0.05),而RS的值在apex最小(P0.05)。③Masson三色法染色顯示小鼠心室纖維化程度伴隨著小鼠二維斑點(diǎn)成像所測(cè)應(yīng)變的改變而發(fā)生相應(yīng)的變化,即月齡為12的小鼠LS降低時(shí),心室肌纖維化程度也上升(P0.05),而月齡為16小鼠的LS、CS和RS顯著降低(P0.05),同時(shí),心室肌纖維化程度相比月齡為12的小鼠,也進(jìn)一步加重(P0.05)。相關(guān)性分析表明LS、CS和RS與心肌纖維化程度顯著相關(guān),其中以LS的相關(guān)程度最高,而RSs與心肌纖維化程度無(wú)明顯相關(guān)性(P0.05)。④分析二維斑點(diǎn)追蹤應(yīng)變成像的各參數(shù)的觀察者間和觀察者內(nèi)重復(fù)性表明：LS的重復(fù)性最高,一致性最好,然后依次是CS和RS,RSs的重復(fù)性較差。 結(jié)論①二維斑點(diǎn)追蹤成像可評(píng)價(jià)小鼠隨增齡變化心肌整體和局部節(jié)段心肌收縮功能的改變。②二維斑點(diǎn)追蹤成像所測(cè)的應(yīng)變與心肌纖維化程度密切相關(guān)。尤其是LS與心肌纖維化的相關(guān)性最高,它可有效評(píng)價(jià)心肌纖維化程度。③比較LS、RS、CS和RSs的觀察者內(nèi)部和觀察者之間重復(fù)性發(fā)現(xiàn)：LS的重復(fù)性最好,可靠性最高,其次是CS和RS,RSS的重復(fù)性最低。因此,LS是評(píng)估心功能的可靠指標(biāo)。 第三部分二維斑點(diǎn)追蹤成像對(duì)小鼠主動(dòng)脈縮窄模型心臟整體和局部收縮力的評(píng)估及其相關(guān)研究 目的斑點(diǎn)追蹤成像(Speckle tracking Echocardiography, STE)這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于評(píng)估心肌收縮功能。但是有關(guān)STE參數(shù)在心肌肥厚和心衰早期動(dòng)態(tài)改變的研究并不多見(jiàn)。本研究擬采用STE探索心肌肥厚和心衰情況下,心臟整體和局部節(jié)段性心肌力學(xué)的改變。同時(shí)進(jìn)一步觀察所測(cè)得的STE參數(shù)分別與壓力容積環(huán)所測(cè)的心收縮力指標(biāo)及心肌纖維化的聯(lián)系,以闡明STE參數(shù)的具體含義。 方法①雄性成年C57BL/6小鼠用25gauge(G)和28G的針頭行主動(dòng)脈中度縮窄(Mild TAB)和主動(dòng)脈重度縮窄(Severe TAB)術(shù),另外一組行假手術(shù)(Sham)。術(shù)后1-8周,用常規(guī)超聲心動(dòng)圖和二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)監(jiān)測(cè)收縮功能的整體和節(jié)段性變化。②運(yùn)用Masson三色法染色判斷術(shù)后第8周不同組小鼠心肌纖維化的程度,Pearson相關(guān)性分析進(jìn)一步分析心肌纖維化程度與STE所測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性。③術(shù)后第8周,用壓力容積環(huán)(Pressure Volume loop, P-V loop)監(jiān)測(cè)各組小鼠收縮力的變化,用Pearson相關(guān)性分析進(jìn)一步分析前負(fù)荷補(bǔ)充搏功(preload recruited stroke work, PRSW)和收縮末期彈性(end systolic elastance, Ees)這兩個(gè)無(wú)負(fù)荷依賴性的收縮力指標(biāo)的變化與STE所測(cè)的縱向應(yīng)變(LS, longitudinal strain)、環(huán)向應(yīng)變(CS, circumferential strain)和徑向應(yīng)變(Radial strain, RS)的相關(guān)性。 結(jié)果①相比Sham組和Mild TAB組,Severe TAB組表現(xiàn)為典型的心衰特征,左室短軸縮短率(Fraction shortening, FS)、左室重量(LV mass)、射血分?jǐn)?shù)(EF)和左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)發(fā)生顯著改變(P0.05)。相比Sham組,Mild TAB組的EF, FS和LVEDD整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生明顯改變(P0.05)；但是Mild TAB組的左室厚度(left ventricular wall thickness, LVWT)、LVmass從術(shù)后1周開始上升(P0.05),表現(xiàn)為心肌肥厚的特征。②STE分析表明：相比Sham組,M ild TAB組的LS降低,CS無(wú)明顯差異(P0.05),RS在第六周的時(shí)候降低(P0.05)。Severe TAB組的CS、RS和LS相比Mild TAB組和Sham組明顯降低(P0.05)。分析小鼠應(yīng)變從心底(base)到心尖(apex)的變化表明在肥厚和正常小鼠,apex的LS值最大而RS的值最小(P0.05),而心衰小鼠各節(jié)段未見(jiàn)明顯差異(P0.05)。分析不同組小鼠同一節(jié)段應(yīng)變的差異表明：相比正常心肌,肥厚心肌表現(xiàn)為base的LS減低(P0.05),其余各節(jié)段無(wú)明顯變化(P0.05)；相比正常心肌和肥厚心肌,心衰組小鼠的LS和RS各節(jié)段均顯著降低(P0.05)。③Masson三色法染色顯示相比Sham組,Severe TAB組小鼠心肌纖維化程度最重(P0.05),其次是Mild TAB組(P0.05)。Pearson相關(guān)性分析表明LS、RS和CS均與心肌纖維化程度呈顯著性相關(guān),其中LS的相關(guān)程度最高,RS和CS的相關(guān)性較低。④壓力容積環(huán)所測(cè)參數(shù)表明：相比Sham組,Mild TAB組的前負(fù)荷補(bǔ)充搏功(preload recruited stroke work, PRS W)和收縮末期彈性(end systolic elastance, Ees)這兩個(gè)無(wú)負(fù)荷依賴性,描述心室肌本身收縮力的指標(biāo)表現(xiàn)為上升(P0.05)；SevereTAB組的PRSW和Ees值下降(P0.05)。Pearson相關(guān)性分析表明LS、RS和CS與PRSW顯著性相關(guān)：相比LS, RS和CS這兩個(gè)參數(shù)與PRSW相關(guān)系數(shù)更高一些。分析LS、RS、CS與Ees的相關(guān)性也得到了類似結(jié)論。 結(jié)論二維斑點(diǎn)追蹤成像所測(cè)參數(shù)能夠可靠、無(wú)創(chuàng)地監(jiān)測(cè)小鼠主動(dòng)脈縮窄模型左室心肌整體和節(jié)段收縮功能的變化。在小鼠模型的STE參數(shù)中,LS的改變最能反映心肌纖維化的程度；RS和CS的變化更能反映心室肌內(nèi)在收縮力的變化。
[Abstract]:Effect of first part heart rate on two - dimensional speckle tracking strain and strain rate in rat aortic constriction model Objective Transgenic mice are widely used in the basic research of cardiovascular system , and play an important role in clarifying the mechanism of human cardiovascular disease . The speckle tracking imaging is a reliable means of evaluating the whole and local cardiac function of mice . Methods 鈶，

本文編號(hào)：1499155